交叉点设计指导

一、交岔点形式确实定：(附巷道布置图及地质资料)矿井水平巷道交岔点的构造形式，可分为柱墙式交岔点和穿尖交岔点两种，其断面外形宜与相连接的巷道断面外形一样。矿井倾斜巷道交岔点的构造形式与水平巷道交岔点的构造形式根本 一样，只是有斜面尺寸和平面尺寸的差异。(一)柱墙式交岔点柱墙式交岔点又称“牛鼻子”道岔，在各类围岩的巷道中均可使用。在该交岔点长度内两巷道的相交局部，共同形成一个渐变跨度的大断面，其最大断面的跨度和拱高是由相交巷道的宽度和柱墙的宽度打算的。这种交岔点较穿尖式交岔点工程量大，施工时间长，但具有受力条件好，简洁维护等特点， 所以得到普遍应用。(二)穿尖式交岔点穿尖式交岔点一般在围岩稳定坚硬，跨度小的巷道中使用。在交岔点的长度内，两巷道为自 然相交，其相交局部保持各自的巷道断面。拱高不是以两条巷道的最大跨度来打算，而是以巷道 自身的跨度来打算。因此，碹岔中连续面的高度不超过两相交巷道中宽巷的高度。出于拱凹凸、 长度短、断面尺寸不渐变，从而使工程量减小，施工时间缩短，通风阻力小，也使设计工作简化。但它较柱墙式交岔点在一样条件下具有拱部承载力气小、仅适用于围岩坚硬、稳定、跨度较小的 巷道。二、交岔点平面尺寸确实定1. 确定交岔点平面尺寸的依据巷道交岔点的布置和断面设计应满足矿井井下运输、管线布置、通风、行人和安全的要求； 所用钢轨轨型，应与其相连接的直线巷道(正线)的轨型相全都，也可选大一级的钢轨型号。交岔 点道岔型号及曲线半径应依据所承受的运输车辆的型号、运送和运行速度确定，并应符合煤矿矿井井底车场设计标准中的有关规定。见表1。表 1线路轨型、道岔及平曲线半径交岔点内的道岔处车辆与巷道两侧的安全间隙应在直线巷道(正线)安全间隙的根底上加宽； 其加宽值应符合以下规定：1) 道岔处车辆与巷道两侧安全间隙加宽值，单开道岔的非分岔一侧加宽不宜小于 200mm，分岔一侧加宽不直小于 100mm；对称道岔的两侧加宽均不宜小于 200mm。2) 道岔处双轨中心线间距加宽值，直线为双轨、岔线为单轨，加宽值不宜小于 200m m；直线一端为单轨、岔线为双轨，加宽值不宜小于 300mm；道岔为对称道岔，加宽值不宜小于 400mm。3) 无道岔交岔点的双轨中心线间距应加宽，即：分岔巷道条为直线、另一条为弯道时加宽值不宜小于 200mm；分岔巷道均为弯道时，加宽值不宜小于400mm。4) 单轨巷道交岔点，巷道断面的加宽范围见图1，图中C 值见表 2。5) 双轨巷道义岔点的双轨个心线间距和巷道的加宽范围见图3，图中的C 值见表 2。图 1单轨交岔点加宽范围单轨道岔穿插点对称道岔穿插点图 2双轨巷道交岔点双轨中心线间距和巷道断面加宽范围a-双轨对称道岔穿插点，b-双轨直线单开道岔穿插点，c-双轨岔线单开道岔穿插点表 2直线巷道加宽最小长度值2. 交岔点平面尺寸计算公式三、交岔点柱墙、墙高及斜率1、交岔点柱墙及墙高1) 交岔点柱墙(牛鼻子)的最小宽度，宜取 500 mm。2) 交岔点柱墙的长度在直线分岔巷道一侧不得小于 2023mm；曲线分岔巷道一侧，沿轨道中心线不得小于 2023mm。3) 交岔点柱墙承受砌碹支护时，其根底深度，无水沟时，不得小于250mm；有水沟时，可取500mm，且墙基掘进底面不得高于水沟掘进底面。4) 在交岔点的巷道断面宽度变化区段内，墙高应随巷道断面宽度的增加而相应降低。降低后 的墙高应符合安全间隙、行人、运输要求。如墙高的降低值小于 200mm 时，可不降低，墙高最大降低值不应大于 500mm。墙高的降低值，除依据运输设备、管线敷设、行人高度等因素确定外， 还要使大断面的拱能与正线及分岔巷道相切，般状况下可降低200500mm。墒高的降低既有 利于施工，也增加了交岔点的承载力气。2. 交岔点斜率大断面宽度 B4减去小断面宽度 B 与 Bl1至 B 两断面之间变化段的长度L40的比值 i 为交岔点斜率。小断面一般位于道岔根本轨起点，也可以依据矿车及设备运行的安全间隙计算选取。为便利设计和施工，选取常用斜率表示巷道宽度的变化规律。一般的常用斜率为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6。设计交岔点时，经计算选取与其接近的常用斜率后，需计算出断而变化段的水平距离Lo 及起点位置再逐一计算每间隔 1m 的断面宽度，见图 3。图 3 变化段的水平距离Lo 及每间隔 1m 的断面宽度断面变化段水平距离计算公式为：L (B -B )/i041L0断面变化段水平距离，mm；B4交岔点大断面宽度，mm； B1交岔点小断面宽度，mm；i交岔点常用斜率在对称道岔交岔点中，iil 十 i2首先确定i，再计算il 和 i2。选择常用斜率后，交岔点最小断面和最大断面处需对运输设备、管线敷设、人行及安全要求进展验算。四、交岔点支护交岔点支护的一般原则:1) 锚喷支护交岔点的支护参数，应按交岔点最大宽度选取，并取上限值。2) 交岔点分岔巷道的加强支护长度，应依据围岩性质确定，宜取25m。3) 砌碹支护的交岔点，砌碹厚度应按交岔点最大宽度选取。分岔巷道的砌碹厚度,当 f3时，应按各自的宽度选取；当f3 时，应按交忿点最大宽度选取。4) 交岔点柱墙是两条分岔巷道顶板的支撑点，应承受料石或混凝土砌筑。锚喷支护交岔点当不用混凝土或料石砌筑柱墙时，其柱墙处应实行措施加强支护。一交岔点混凝土(料石)砌碹支护1. 现浇整体混凝土支护现浇混凝土支护一般包括顶拱和侧墙两局部。拱的形式可分半圆拱、三心拱和圆弧拱。两条单轨巷道交岔点的整体混凝土支护构造长度一般为2 m。拱顶厚度依据使用条件，可变动在 200 一 500mm 之间。在拱基处拱的厚度取 15。00根底埋深，在水沟侧为 500mm，另一侧为 200mm。柱墙宽度一般为 500mm，长度通常取 2m。混凝土强度等级不低于C20。交岔点中连续面处，宽度渐渐加大，拱高渐渐加高。因此，可以按确定的斜率降低墙高，或承受调整拱形、转变拱高的方法，使交岔点中连续面高度的增加幅度不致过大。交岔点支护在较大荷载和不均匀围岩压力作用下，或交岔点跨度较大时，可用锚杆加强混凝土支护。在深井和地质简洁状况厂，交岔点可承受小型钢混凝上交岔点支护。型钢骨架承受工字钢或 U 型钢，待巷道周边的猛烈位移停顿后，再浇灌混凝土。型钢拱形金属支架开头起临时支护作用， 浇灌混凝土之后起刚件骨架作用。当巷道交岔点所处的地压很大时，还可承受钢筋混凝土支护。通常把钢筋布置在混凝土支护的内外边缘处，即承受双面钢筋。靠外缘的钢筋受压，靠内线钢筋可承受拉伸荷载。2. 装配式钢筋混凝土弧板支架交岔点中间的变断而巷道可划分为几个区段，依据每个区段的掘进高度 H，净半径 R 和掘进宽度 2a，选择交岔点弧板块的尺寸和数量。弧板块支护的侧支承在底板，另一侧支承在槽钢上， 槽钢与 50 号工字钢组成抬棚的支承梁刚性连接。抬棚支承柱和梁用混凝土浇灌。在巷道交岔点的分岔巷道段的混凝土平顶用 20 号工字钢按扇形布置加强，并用锚杆支护增加顶板岩石的稳定性。3. 交岔点料石支护料石支护虽然可就地取材，但此工艺落后，已很少使用，现从技术角度动身仍作简述。1) 料石支护：直墙拱顶巷道的料石支护、料石厚度为 200 一 300mm，每块重量不超过 40kg，抗压强度不应低于 40MPa如使用混凝土块，其强度不低于C20，适用于中等以上围岩条件。2) 双层料石圆碴支护：第一种交岔点支护是在双层料石(每层厚300mm)圆碹间的拱部增设厚200mm 的河砂缓冲带。其次种交岔点支护是料石加U 型钢可缩支护。这种支架减小了交岔点长度和跨度将圆形断面改为马蹄形断面。支护构造由双层料石改为单层料石，内套U 型钢支架。二交岔点全属支架木支架的形式及构造金属支架木支架是采准巷道交岔点支架的主要形式，通常承受矿用 U 型钢、工字钢制作、木支架，在交岔点的关键部位(拐角处和最大跨度处)要挠灌混凝土柱墩，或设置金属抬棚，或用 锚杆支护加固顶帮。如图 4、图 5。图 4 交岔点金属拱形支架形式图 5 交岔点工字钢梯形支架形式三交岔点锚杆及其组合支架在坚硬岩层中的巷道交岔点，可单独使用锚杆支护，受到采动影响的巷道交岔点，可以使用锚杆、柔性托架、金属网背板支架；在简洁的地质条件下，巷道交岔点应承受锚杆组合支架(锚杆与喷射混凝土支架、金属拱形支架、梯形木材棚子等组合使用)。五、交岔点工程量及材料消耗量交岔点工程量和材料消耗是从根本轨起点算起，到柱墙面后的主、支巷各延长2m 处计。可按几何图形分块计算。交岔点工程量及材料消耗量计算方法是将交岔点分为、六个局部。见图 5。分别计算各局部工程量及材料消耗量之和，即为交岔点的工程量及材料消耗量。图 5 交岔点工程量计算图六、图纸绘制平面图、剖面图、巷道断面图包括 TM 断面。倾斜巷道穿插点应将斜面尺寸投影为平面尺寸，并计算出各点高程。七、要求每一学生必需完成一种形式的交岔点设计任务，按上述挨次提交说明书和图纸。交岔点设计指导书编写人:何林云南能源职业技术学院2023 年 10 月